Por que diferentes compostos têm cores nas emissões visíveis?

Diferentes compostos exibem várias cores nas emissões visíveis devido à absorção e emissão de luz em comprimentos de onda específicos. Este fenômeno surge da estrutura eletrônica e da composição molecular dos compostos. Aqui está uma explicação:

1. Transições Eletrônicas :Quando um composto é exposto à luz, seus elétrons podem absorver energia de certos comprimentos de onda e serem excitados para níveis de energia mais elevados. A diferença de energia entre o estado fundamental e o estado excitado determina o comprimento de onda da luz que é absorvida.

2. Cromóforos :Os grupos de átomos dentro de uma molécula responsáveis ​​​​por absorver a luz e fazer com que o composto pareça colorido são chamados de cromóforos. Esses cromóforos são normalmente compostos de ligações duplas conjugadas, anéis aromáticos ou certos íons metálicos.

3. Espectro Visível :O espectro visível da luz abrange a faixa de comprimentos de onda que os humanos podem perceber, de aproximadamente 400 nm (violeta) a 700 nm (vermelho). Os compostos absorvem luz em comprimentos de onda específicos dentro do espectro visível, resultando em cores diferentes.

4. Percepção de cores :A cor que percebemos é complementar à cor que é absorvida pelo composto. Por exemplo, um composto que absorve fortemente a luz azul parecerá amarelo porque o amarelo é a cor complementar do azul.

5. Concentração :A concentração do composto também desempenha um papel na intensidade da cor. Em concentrações mais altas, mais moléculas estão presentes para absorver a luz, resultando em uma cor mais profunda e intensa.

6. Variações Estruturais :Pequenas variações na estrutura molecular de um composto podem alterar os níveis de energia de seus elétrons, levando a mudanças nos comprimentos de onda da luz absorvida. Isto pode resultar em cores diferentes para compostos com composições químicas semelhantes.

Por exemplo:

- O beta-caroteno, composto encontrado na cenoura, absorve a luz azul e verde, resultando em sua característica cor amarelo alaranjado.

- A clorofila, pigmento responsável pela fotossíntese nas plantas, absorve a luz vermelha e azul, ficando verde.

- O cloreto de cobalto, composto utilizado como indicador de umidade, apresenta diversas cores como azul (seco), rosa (hidratado) e roxo (níveis intermediários de hidratação) devido a alterações em sua estrutura molecular e estado de hidratação.

Portanto, as cores observadas nas emissões visíveis de diferentes compostos surgem da absorção seletiva e emissão de luz pelos elétrons do composto e suas estruturas moleculares específicas. Esta interação entre luz e propriedades moleculares dá origem às diversas cores que vemos no mundo que nos rodeia.